Wallmüller Software-Qualitätsmanagement in der Praxis

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1 Wallmüller Software-Qualitätsmanagement in der Praxis Mechatronik im Maschinenbau Technische Universität Darmstadt Prof. Dr.-Ing. Stephan Rinderknecht Petersenstraße Darmstadt Telefon: Telefax: TU Darmstadt FB Maschinenbau 699

2 Inhaltsverzeichnis Vorwort zur 2. Auflage XI 1 Von Software und deren (Un-)Qualität Das Engineering von Software und Projekten Grundlagen des Software-Qualitätsmanagements Was ist Software-Qualität? Wo entstehen Software-Qualität bzw. Software-Mängel? Prinzipien des Software-Qualitätsmanagements Begriffe und Definitionen Der Qualitätsplan Klassifikation der Qualitätsmaßnahmen Zählen, Messen und Verbessern Bedeutung des Messens Software-Messtechnik und deren Einsatz zur Verbesserung Goal-Question-Metric-Ansatz (GQM) Das Qualitätsverbesserungsparadigma Experience Factory Beschreibung von Erfahrungswissen mit Quality Patterns Gütekriterien für Software-Qualitätsmaße Maßtheoretische Grundlagen Überblick zu den Qualitätskenngrößen und -maßen Klassische Software-Maße MaßvonMcCabe Maße von Halstead Erfahrungen bei der Anwendung von Qualitätsmaßen Qualitätsmodelle Struktur und Inhalt von Qualitätsmodellen Pragmatisches Erstellen eines Qualitätsmodells Bedeutung von Qualitätsmodellen für das Qualitätsmanagement 69 2 Prozessorientiertes Qualitätsmanagement Grundlagen Prozessfähigkeit und Prozessreife 81

3 VI Inhaltsverzeichnis 2.3 Prozessentwicklung und Prozessmanagement Prozessverantwortung festlegen, Prozessdefinition und -implementierung Prozessmessungen Prozesssteuerung und -kontrolle Prozess-Benchmarking Kontinuierlicher Verbesserungsprozess (KVP) Prozessinnovation Konstruktive Qualitätsmaßnahmen Konstruktive Elemente des Software Engineering zur Qualitätsgestaltung Prinzipien Methoden Formalismen (Notation) Werkzeuge Vermeidung von Fehlschlägen und Überraschungen: Prototyping Vorgehensmodelle und ihre Bedeutung für die Qualitätsgestaltung Typen von Vorgehensmodellen Anforderungen an Vorgehensmodelle aus der Sicht des Qualitätsmanagements Die Rolle der Dokumentation in Software-Projekten Probleme des Dokumentationsprozesses Anforderungen an die Dokumentation und deren Erstellung aus der Sicht der Qualitätsgestaltung Dokumentationsarten und-prinzipien Förderungsmaßnahmen zur projektbegleitenden Dokumentation Qualität durch exzellente Anforderungen Grundlagen und Begriffe Anforderungsfehler und deren Ursachen Tilgung Generalisierang Verzerrung Requirements-Engineering-Prozesse Hilfsmittel für die Anforderungsermittlung Werkzeuge für das Requirements Engineering Die Bedeutung von Software-Werkzeugen und -Produktionsumgebungen für die Entstehung von Qualität CASE Software-Produktionsumgebung 173

4 Inhaltsverzeichnis VII 3.6 Software-Konfigurationsmanagement Grundlagendes Software-Konfigurationsmanagements Hilfsmittel und Werkzeuge des Konfigurationsmanagements Peopleware - Qualitätsbeeinflussung durch menschliches Verhalten Unternehmenskultur Zwischenmenschliche Kommunikation Einfluss der Arbeitsplatzgestaltung Analytische Qualitätsmaßnahmen Statische Prüfungen Audits Reviews Ablaufeines Reviews Auswahl der Teilnehmer Die Rolle des Managements Hilfsmittel für Reviews Walkthroughs und Inspektionen Reviews im Entwicklungsprozess Statische Analyse mit Software-Werkzeugen Korrektheitsbeweise (mathematische Programmverifikation) Symbolische Programmausführung Dynamische Prüfungen - Testen Methodik des Testens Black-Box-Testmethoden White-Box-Testmethoden Organisation und Management des Testprozesses Testplanung, Strukturierung des Testprozesses Testorganisation Testdokumentation Kontrolle des Testprozesses Evaluierung und Verbesserung des Testprozesses Software-Qualitätsmanagement in der Wartung Reduzierung der Wartungskosten Sicherung der Wartbarkeit ' Organisation der Wartungsaktivitäten 281

5 VIII Inhaltsverzeichnis 5.4 Bedeutung des Qualitätsmanagements für die Wartung Zusammenfassung Organisatorische Aspekte des Qualitätsmanagements - das Managementsystem Aufbauorganisation eines Managementsystems Ablauforganisation eines Managementsystems Dokumentation eines Managementsystems Qualitätsberichtswesen Aufgaben einer Prozess- und Qualitätsgruppe Aufbau- und Einführungsmaßnahmen für Managementsysteme Kosten-Nutzen-Betrachtungen Die Norm ISO 9001: Kundenorientierung Prozessorientierung Einschränkung des Anwendungsbereiches Dokumentation Ständige Verbesserung Forderungen an das Managementsystem Verantwortung der Leitung Management der Ressourcen Produktrealisierung Messung, Analyse und Verbesserung Umfassende Qualität - Business Excellence Beispiele von Business Excellence Business Excellence durch Prozessmanagement Fortgeschrittene Qualitätstechniken Quality Function Deployment (QFD) Kundenorientierte Herstellung von Software Die Stimme des Kunden oder wer ist der Kunde? Ein Verfahren zur Kundennutzenanalyse Risikomanagement Motivation 343

6 Inhaltsverzeichnis IX Definitionen Beispiele für Risiken Der Risikomanagementprozess Der Risikomanagementprozess von Boehm Der Risikomanagementprozess nach Wallmüller Der Risikomanagementprozess nach Kontio (Riskit) Risikomanagementtechniken Techniken zur Identifikation von Risiken Techniken zur Analyse von Risiken Techniken zur Planung von Kontrollmaßnahmen Techniken zur Überwachung von Risiken Die Bedeutung des Risikomanagements für das Qualitätsmanagement Software-Ergonomie Qualitätskriterien der Software-Ergonomie Aufgabenorientierung Bedienungsfreundlichkeit Grafische Benutzerschnittstellen Der Design-Prozess von Benutzerschnittstellen (Benutzerzentrierter Design) Auswirkungen des benutzerzentrierten Designs Gestaltung des Wandels bei Einführung neuer Prozesse, Methoden und Techniken - Organisationsbezogenes Veränderungsmanagement Ausblick 381 Anhang 383 Anhang Al: Muster für einen Qualitätsplan 383 Anhang A2: Das SPARDAT-Qualitätsmodell 387 Anhang A3: Fragen zum Software-Prozessreifegrad (CMM Version 1.1) 407 Anhang A4: Review-Checklisten für das Testen 420 AnhangA5: Reviewformulare 423 Anhang A6: Informationsquellen und Standards zum Thema Qualität und Software 426 Anhang A7: Risiko-Checklisten für Software-Entwicklungsprojekte 437 Anhang A8: Glossar 441

7 X Inhaltsverzeichnis Literaturverzeichnis 447 Der Autor 455 Stichwortverzeichnis 457 Informationen aus der Industrie 463